(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号灯器の灯色切り替えタイミングを制御する交通信号制御機と、この交通信号制御機と通信する中央装置とを備えている交通信号制御システムであって、
前記交通信号制御機は、
前記信号灯器を含む機器の電源に商用電源を用いる通常運転と、その電源にバッテリを用いるバッテリ運転とのいずれかに切り替え可能な電源切替部と、
前記バッテリ運転の途中にバッテリ残容量が所定条件を満たす場合に、前記通常運転に復帰するように前記電源切替部を制御する電源制御部と、
前記バッテリ運転から前記通常運転に復帰するように前記電源制御部が前記電源切替部を制御した場合に、その復帰を通知する復帰信号を中央装置に送信する通信部と、を備えており、
前記中央装置は、
前記バッテリ運転から前記通常運転への復帰を通知する復帰信号を受信した場合に、当該復帰信号を用いて、前記交通信号制御機における前記バッテリの使用時間を算出する中央制御部を備えていることを特徴とする交通信号制御システム。
【請求項２】
前記電源制御部は、前記交通信号制御機と通信可能な中央装置が当該交通信号制御機宛に送信したバッテリモードの指令に基づいて、前記バッテリ運転に切り替えるように前記電源切替部を制御する請求項１に記載の交通信号制御システム。
【請求項３】
前記中央装置が送信する前記バッテリモードの指令に前記バッテリ運転の実行時間が含まれている請求項２に記載の交通信号制御システム。
【請求項４】
前記中央装置が送信する前記バッテリモードの指令に前記所定条件が含まれている請求項２又は３に記載の交通信号制御システム。
【請求項５】
前記所定条件は、予め定められた所定時間だけ前記バッテリ運転が可能となるバッテリ残容量の閾値以下となることである請求項１〜４のいずれか１項に記載の交通信号制御システム。
【請求項６】
信号灯器の灯色切り替えタイミングを制御する交通信号制御機と、この交通信号制御機と通信する中央装置とを備えている交通信号制御システムであって、
前記交通信号制御機は、
前記信号灯器を含む機器の電源に商用電源を用いる通常運転と、その電源にバッテリを用いるバッテリ運転とのいずれかに切り替え可能な電源切替部と、
前記バッテリ運転の途中にバッテリ残容量が所定の閾値を下回る場合に、前記通常運転に復帰するように前記電源切替部を制御する電源制御部と、を備えており、
前記中央装置は、
前記バッテリ駆動を指令するための前記交通信号制御機への制御信号の送信と、前記バッテリ運転から前記通常運転に切り替える場合に前記交通信号制御機が送信する復帰信号の受信とを行う中央通信部と、
前記制御信号の送信から前記復帰信号の受信までの時間に基づいて、前記交通信号制御機の前記バッテリの劣化度合いを判定する中央制御部と、を備えていることを特徴とする交通信号制御システム。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の交通信号制御システムに用いる交通信号制御機。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の交通信号制御システムに用いる中央装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信号灯器の点灯又は消灯などを制御する交通信号制御機と、この交通信号制御機と通信する中央装置と、これらの装置を備えた交通信号制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
交差点又は横断歩道には、信号灯器の青、黄、赤、青矢印等の点灯又は消灯を所定の時間間隔で繰り返すように制御する、交通信号制御機が設置されている。
かかる交通信号制御機には、「集中型」と「地点型」とがある。このうち、集中型の交通信号制御機は、交通管制センター等に設置された中央装置との間で情報通信を行う機能を備えたものであり、地点型の交通信号制御機は、中央装置との通信を行わずに単独で信号灯器の制御を行うものである。
【０００３】
また、この種の交通信号制御機として、商用電源が災害等で遮断された場合でも電源を確保して交通信号制御の信頼性を高めるため、信号灯器を含む機器の電源に商用電源のＡＣ１００Ｖを用いる通常運転と、バッテリの直流電圧を用いるバッテリ運転とのいずれかに切り替え可能な電源部を備えた、集中型及び地点型の交通信号制御機が知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−７１１７６号公報（段落０００３〜０００９、図７及び図８）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に記載の集中型の交通信号制御機において、例えば、中央装置から配下の交通信号制御機に向けてバッテリ運転に切り替えさせる指令を送信すれば、各々の交通信号制御機が通常運転からバッテリ運転に切り替えるので、システム全体としての商用電力の使用量を削減できると考えられる。
【０００６】
しかし、中央装置からの一方的な指令によって交通信号制御機をバッテリ運転に切り替えるだけでは、例えば、予め設定されたバッテリ運転の実行時間が長過ぎる場合や、商用電源を用いる通常運転に切り替えるための次の指令が中央装置から届くのが遅い場合に、電源部が通常運転に復帰する前にバッテリ残容量が非常に少なくなり、極端な場合には、信号灯器が滅灯してしまって交通に混乱を来す可能性がある。
【０００７】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑み、商用電源を用いる通常運転とバッテリを用いるバッテリ運転とに切り替え可能な交通信号制御機と中央装置とで構成される交通信号制御システムにおいて、バッテリの出力不足によって交通信号制御に支障が生じるのを未然に防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）  本発明の交通信号制御システム（以下、「本発明システム」ともいう。）は、信号灯器の灯色切り替えタイミングを制御する交通信号制御機と、この交通信号制御機と通信する中央装置とを備えており、前記交通信号制御機は、前記信号灯器を含む機器の電源に商用電源を用いる通常運転と、その電源にバッテリを用いるバッテリ運転とのいずれかに切り替え可能な電源切替部と、前記バッテリ運転の途中にバッテリ残容量が所定条件を満たす場合に、前記通常運転に復帰するように前記電源切替部を制御する電源制御部と、を備えていることを特徴とする。
【０００９】
本発明システムによれば、交通信号制御機の電源制御部が、バッテリ運転中にバッテリ残容量が所定条件を満たす場合に、通常運転に復帰するように電源切替部を制御するので、予定しているバッテリ運転の実行時間の長短に関係なく、バッテリが出力不足に陥るのを回避することができる。
このため、バッテリの出力不足によって交通信号制御に支障が生じるのを未然に防止することができ、前記目的が達成される。
【００１０】
（２）  本発明システムにおいて、通常運転からバッテリ運転への切り替えは、交通信号制御機の電源制御部に自律的に行わせることもできる。
しかし、この場合には、バッテリ運転の実行時間や上記所定条件を、各地にある多数の交通信号制御機の電源制御部に人手で入力する必要があり、交通信号制御機に対する設定作業が非常に煩雑になる。
【００１１】
そこで、本発明システムにおいて、前記電源制御部は、前記交通信号制御機と通信可能な中央装置が当該交通信号制御機宛に送信したバッテリモードの指令に基づいて、前記バッテリ運転に切り替えるように前記電源切替部を制御することが好ましい。
このようにすれば、中央装置からバッテリモードの指令を送信するだけで、中央装置の配下の交通信号制御機をバッテリ運転に切り替えるができるので、中央装置の管轄エリア内にある各交通信号制御機を容易に省電力運転させることができる。
【００１２】
（３）  また、本発明システムにおいて、前記中央装置が送信する前記バッテリモードの指令に前記バッテリ運転の実行時間を含めるようにすれば、各地にある多数の交通信号制御機の電源制御部にその実行時間を人手で入力する作業が不要となり、交通信号制御機に対する所定条件の設定作業を容易に行うことができる。
また、この場合、バッテリ運転の実行時間が経過すると交通信号制御機が中央装置に復帰信号を送信する規約にしておけば、通常運転に復帰させるための指令を中央装置が新たに送信しなくても、交通信号制御機が自動的に通常運転に復帰することができ、運転状態の切り替え制御が容易になる。
【００１３】
（４）  また、同様に、本発明システムにおいて、前記中央装置が送信する前記バッテリモードの指令に前記所定条件を含めるようにすれば、各地にある多数の交通信号制御機の電源制御部にその所定条件を人手で入力する作業も不要となり、交通信号制御機に対する所定条件の設定作業を容易に行うことができる。
【００１４】
（５）  本発明システムにおいて、前記バッテリ運転から前記通常運転に復帰するように前記電源制御部が前記電源切替部を制御した場合に、その復帰を通知する復帰信号を中央装置に送信する通信部を、更に備えていることが好ましい。
かかる通信部を設ければ、通信部から受信した復帰信号の受信タイミングを利用して、中央装置が交通信号制御機におけるバッテリの使用時間を正確に求めることができるようになる。
【００１５】
（６）  なお、本発明システムにおいて、前記所定条件は、交通信号制御機に設けるバッテリの能力によっても異なるが、具体的には、予め定められた所定時間（例えば、６０分〜１２０分）だけ前記バッテリ運転が可能となるバッテリ残容量の閾値（後述の実施形態における「指定下限値」）以下となることを、条件とすればよい。
【００１６】
（７）  本発明の交通信号制御機は、本発明システムに用いる交通信号制御機である。また、本発明の中央装置は、本発明システムに用いる中央装置である。従って、本発明の交通信号制御機及び中央装置は、コンビネーションである本発明システムを構成するサブコンビネーションに係る発明である。
【００１７】
（８） 本発明システムにおいて、前記中央装置は、前記バッテリ運転から前記通常運転への復帰を通知する復帰信号を受信した場合に、当該復帰信号を用いて前記バッテリの使用時間を算出する中央制御部を備えていることが好ましい。
この場合、例えば、今回求めた使用時間のデータを過去に求めた使用時間のデータと比較することにより、バッテリの劣化度合いを判定することができ、バッテリの交換時期を事前に見極めることができる。
【発明の効果】
【００１８】
以上の通り、本発明によれば、バッテリ運転の実行時間の長短に関係なく、バッテリが出力不足に陥るのを回避できるので、交通信号制御に支障が生じるのを未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る交通信号制御機の構成例を示すブロック図である。
【図２】中央装置の構成例を示すブロック図である。
【図３】中央装置が保持する対応テーブルの一例を示す図である。
【図４】中央装置と複数の交通信号制御機との間で送受信する制御フレームのシーケンス図である。
【図５】複数の交通信号制御機が中央装置に送信する制御フレームのシーケンス図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態を説明する。
〔交通信号制御機の構成〕
図１は、本発明に係る交通信号制御機１の構成例を示すブロック図である。
本実施形態の交通信号制御機１は、前記集中型のものであり、通信部２、制御部３、電源部４、バッテリ１０及び灯器駆動部１１を備えている。なお、図１では、信号灯器５１を駆動する灯器駆動部１１が１つだけ図示されているが、実際の灯器駆動部１１は、信号灯器５１の数に応じて複数設けられている。
【００２１】
また、交通信号制御機１は、外部装置と信号をやり取りするための各種のインタフェース部として、超音波感知器インタフェース部１２、光感知器インタフェース部１３、画像式感知器インタフェース部１４、交通情報板インタフェース部１５、押しボタン装置インタフェース部１６及び交通信号制御機インタフェース部１７などを備えている。
制御部３は、ＣＰＵ３１、保安動作回路３２及び閃光動作回路３３を備え、電源部４は、電源制御部４１、電源切替部４２及びタイマー回路４３を備えている。
【００２２】
交通信号制御機１の通信部２には、交通管制センターに設置された中央装置６（交通管制装置ともいう。）が所定の通信回線を通じて接続されている。なお、中央装置６は、交通管制センター以外の建物に設置されていてもよい。
中央装置６は、自装置の管轄エリア内の複数の集中型の交通信号制御機１と通信回線を通じて接続されており、この中央装置６と集中型の各交通信号制御機１とから、本実施形態の交通信号制御システムが構成されている。
【００２３】
通信部２は、通信回線を通じた有線通信により、中央装置６との間で所定情報のやり取りを行う。例えば、通信部２は、自機が行う交通信号制御に必要な、サイクル長、オフセット及びスプリットなどの信号制御パラメータや、光ビーコン５３及び交通情報板５５にて車両側に提供する交通情報などを、中央装置６からを受信する。
また、通信部２は、信号灯器５１を点灯／消灯した時間等に関する情報を含む制御実行情報や、車両感知器５２，５４が取得した感知信号などを中央装置６に送信する。
【００２４】
交通信号制御機１の電源部４には、商用電源７（例えば、ＡＣ１００Ｖの交流電源）とバッテリ１０が接続されている。
また、交通信号制御機１の各インタフェース部１２〜１７には、信号灯器５１、超音波車両感知器５２、光ビーコン５３、画像処理式車両感知器５４、交通情報板５５、押しボタン装置５６、及び、他の交通信号制御機１０１がそれぞれ接続されている。
【００２５】
〔交通信号制御機の制御部〕
制御部３の構成要素のうち、ＣＰＵ３１は、プログラマブルな演算装置よりなり、メモリ又はＨＤＤなどの記憶装置（図示せず）に格納されたコンピュータプログラムを実行することで、信号灯器５１の灯色切り替えタイミングを生成可能である。
例えば、ＣＰＵ３１は、通信部２が受信した中央装置６からの信号制御パラメータに基づいて、信号灯器５１の点灯又は消灯などの切り替えタイミングをサイクル毎に決定し、そのタイミング信号を灯器駆動部１１に出力する。
【００２６】
また、ＣＰＵ３１は、車両感知器５２，５４が取得した感知信号に基づいて信号制御パラメータを自律的に生成し、生成した信号制御パラメータに基づいて、信号灯器５１の点灯又は消灯などの切り替えタイミングをサイクル毎に決定することもできる。
更に、ＣＰＵ３１は、予め設定された所定の切り替えパターンが記憶装置に記録されている場合には、記憶装置から読み出した当該パターンから信号灯器５１の点灯又は消灯などの切り替えタイミングを決定することもできる。
【００２７】
また、ＣＰＵ３１は、内部バス５に接続された各インタフェース部１２〜１７との間で、交通情報や感知信号などのデータの授受を行うことができる。
ＣＰＵ３１は、自身に対する給電が止まって動作を停止する場合には、ＣＰＵ停止信号を保安動作回路３２と閃光動作回路３３に出力する。
一方、保安動作回路３２と閃光動作回路３３は、ワイヤードロジック方式の制御回路よりなり、予め想定した単一の動作（この場合は、保安動作又は閃光動作）を行う。
【００２８】
すなわち、保安動作回路３２は、例えば小規模のＬＳＩを利用した論理回路よりなり、ＣＰＵ停止信号を受けた場合に、ＣＰＵ３１に代わって信号灯器５１の灯色を切り替えるタイミング信号を生成し、そのタイミング信号を灯器駆動部１１に出力する。
より具体的には、保安動作回路３２は、信号灯器５１の赤色灯、青色灯、黄色灯を所定周期で点灯させる固定的な切り替えが行われるように、ハードウェア的に構成されている。なお、保安動作回路３２は、ＣＰＵ３１の動作時にはタイミング信号を出力しない。
【００２９】
また、閃光動作回路３３は、例えば保安動作回路３２よりも小規模のＬＳＩを利用した論理回路よりなり、ＣＰＵ３１と保安動作回路３２への給電が停止されてそれらの動作が停止した場合に、それらに代わって信号灯器５１の所定灯色を点滅させるタイミング信号を生成し、そのタイミング信号を灯器駆動部１１に出力する。
より具体的には、閃光動作回路３３は、信号灯器５１の赤色灯を点滅、或いは、黄色灯を点滅させるタイミング信号が生成されるように、ハードウェア的に構成されている。
【００３０】
この場合、例えば、幹線側の信号灯器５１は黄色灯の点滅を行い、非幹線側の信号灯器５１は赤色灯の点滅を行う。なお、閃光動作回路３３は、ＣＰＵ３１又は保安動作回路３２の動作時にはタイミング信号を出力しない。
【００３１】
〔交通信号制御機の灯器駆動部とインタフェース部〕
灯器駆動部１１は、複数の半導体リレー（図示せず）を内部に備えている。このリレーがオン操作されると、電源部４から供給されるＡＶ１００Ｖの電源電圧が信号灯器５１に印加され、信号灯器５１の赤色灯、青色灯及び黄色灯などの各色の信号灯が点灯する。
上記半導体リレーのオン／オフ操作は、制御部３におけるＣＰＵ３１、保安動作回路３２又は閃光動作回路３３が出力するタイミング信号により行われる。
【００３２】
超音波感知器インタフェース部１２は、超音波車両感知器５２から感知信号（例えば、車両を検出した場合のオン信号と、車両を検出しない場合のオフ信号）を取得する。
光感知器インタフェース部１３は、光ビーコン５３との間でデータの送受信を行う。
画像式感知器インタフェース部１４は、画像処理式車両感知器５４との間でデータの送受信を行う。例えば、画像処理式車両感知器５４で撮像された画像を処理して処理後のデータを受信するとともに、画像処理式車両感知器５４に対する指令信号を送信する。
【００３３】
交通情報板インタフェース部１５は、交通情報板５５に各種の交通情報を表示させるためのデータを送信する。
押しボタン装置インタフェース部１６は、歩行者用の信号灯器の青色灯を点灯させるため歩行者が操作する押しボタン装置５６からの操作信号を受信する。
【００３４】
交通信号制御機インタフェース部１７は、他の交通信号制御機１０１との間でデータの送受信を行う。
例えば、交通信号制御機１が親機として信号灯器５１の点灯、消灯、点滅の制御を行う場合は、信号灯器５１の各信号灯の点灯時間や点灯周期などに合わせて、離隔した他の地点の信号灯器を制御する他の交通信号制御機（子機）に所要のデータを送信することにより、他の地点との間の円滑な交通流を実現することができる。
【００３５】
〔交通信号制御機の電源部〕
バッテリ１０は、例えば、鉛蓄電池、リチウムイオン電池、ニッケルカドミウム電池、或いは、ニッケル水素電池などの二次電池よりなり、交通信号制御機１の筐体内に内蔵していてもよいし、その筐体の外部に別体で設けられていてもよい。
電源部４の電源切替部４２は、交通信号制御機１の信号灯器５１を含む機器の電源を、商用電源７又はバッテリ１０のいずれかに切り替えるスイッチ回路よりなり、電源制御部４１が電源切替部４２のスイッチングを行う。
【００３６】
また、電源切替部４２は、商用電源７を用いる通常運転の場合に、その一部の電力をバッテリ１０に供給して充電させるようになっている。
電源部４の電源制御部４１は、電源切替部４２をバッテリ１０に切り替えた場合に、バッテリ１０からの放電電流を検出し、その検出値と放電時間とに基づいてバッテリ残容量を算出することができる。また、電源制御部４１は、ＡＣ／ＤＣ変換回路と、ＤＣ／ＡＣ変換回路と、これらの回路と電源切替部４２とをオン／オフ制御可能な制御回路（いずれも図示せず）とを内部に備えている。
【００３７】
電源制御部４１は、電源切替部４２を商用電源７に切り替える「通常運転」の場合は、交流電源で動作する灯器駆動部１１に、商用電源７のＡＣ１００Ｖの交流をそのまま供給し、直流電源で動作するその他の機器、すなわち通信部２、ＣＰＵ３１、保安動作回路３２、閃光動作回路３３及び各インタフェース部１２〜１７に、ＡＣ／ＤＣ変換回路でＡＣ１００Ｖの交流を整流した直流電圧を供給する。
【００３８】
一方、電源制御部４１は、電源切替部４２をバッテリ１０に切り替える「バッテリ運転」の場合には、バッテリ１０の直流をＤＣ／ＡＣ変換回路で変換したＡＶ１００Ｖの交流電圧を灯器駆動部１１に供給し、直流電源で動作するその他の上記機器には、バッテリ１０の直流を所定電圧に調整した直流電圧を供給する。
【００３９】
また、電源制御部４１は、中央装置６から取得したバッテリモードの指令である制御フレームＦ１（図４参照）に従って、電源切替部４２をバッテリ１０に切り替えてバッテリ運転を行わせる。
本実施形態では、中央装置６が各交通信号制御機１に送出する制御フレームＦ１に、当該交通信号制御機１にバッテリ運転させる「実行時間」と、当該交通信号制御機１がバッテリ運転を行う場合のバッテリ残容量の下限値である「指定下限値」を定義するフィールドが含まれている。
【００４０】
通信部２は、中央装置６から受信した省電力要求の制御フレームＦ１を電源制御部４１に渡し、電源制御部４１は、その制御フレームＦ１の実行時間に記された値の開始時に、電源切替部４２をバッテリ１０に切り替える。
また、電源制御部４１は、制御フレームＦ１に記された実行時間の値の開始時に、タイマー回路４３のカウントを開始させ、そのカウント値が制御フレームＦ１に記された実行時間の値に相当する値になると、電源切替部４２を商用電源７に切り替える。
【００４１】
なお、制御フレームＦ１の「実行時間」を定義するフィールドに対する時間値の記載形式は、開始時刻値とその時刻値からの時間値を記す方法でもよいし、省電力を実施する開始時刻値と終了時刻値を記す方法でもよい。
【００４２】
一方、電源制御部４１は、指定された実行時間を経過しない間は、原則としてバッテリ運転を継続するが、制御フレームＦ１に従って電源切替部４２をバッテリ１０に切り替えた後のバッテリ運転の途中に、バッテリ残容量が制御フレームＦ１に記された指定下限値（例えば、フル充電の５０％）に達した場合は、電源切替部４２を即座に商用電源７に切り替え、バッテリ運転を取り止める。
これにより、指定下限値未満でバッテリ運転を継続することにより、バッテリ残容量が少なくなって出力不足に陥るのを未然に防止している。
【００４３】
なお、電源制御部４１は、停電などにより商用電源７から電力供給がなくなった場合にも、上記制御フレームＦ１の受信の有無に関係なく、電源切替部４２をバッテリ１０に切り替えてバッテリ運転を行わせる（バックアップモード）。
この場合、電源制御部４１は、中央装置６から制御フレームＦ１を受信していても、それに含まれる指定下限値を無視して電源切替部４２を制御し、商用電源７からの電力供給が戻るまでバッテリ運転を継続する。
【００４４】
〔中央装置の構成〕
図２は、中央装置６の構成例を示すブロック図である。
図２に示すように、中央装置６は、制御部６１、表示部６２、通信部６３、記憶部６４及び操作部６５を含んでいる。
なお、本明細書において、交通信号制御機１の「制御部３」及び「通信部２」と区別するため、中央装置６の「制御部６１」を「中央制御部６１」、中央装置６の「通信部６３」を「中央通信部６３」ということがある。
【００４５】
中央制御部６１は、ワークステーション（ＷＳ）やパーソナルコンピュータ（ＰＣ）等よりなり、交通信号制御機１からの各種の交通情報の収集・処理（演算）・記録、信号制御及び情報提供を統括的に行う。
なお、中央制御部６１は、内部バスを介して上記ハードウェア各部と繋がっており、これら各部の動作も制御する。
【００４６】
中央制御部６１は、自身の管轄エリアに属する交通信号制御機１に対して、同一道路上の交通信号機群の灯色切り替えタイミングを調整する「系統制御」や、この系統制御を道路網に拡張した「広域制御（面制御）」を実行可能である。
すなわち、中央制御部６１は、交通状況に応じて信号制御パラメータ（スプリット、サイクル長及びオフセットなど）を設定する交通感応制御を行うことができる。中央制御部６１が行う交通感応制御には、例えば、ＭＯＤＥＲＡＴＯ制御やプロファイル制御を含む複数種類のものが含まれる。
【００４７】
中央通信部６３は、通信回線を介して交通信号制御機１の通信部２と接続された通信インタフェースであり、所定時間ごとの信号灯器５１の灯色切り替えタイミング等に関する信号制御指令や、道路リンクの旅行時間や渋滞情報等を含む交通情報を、各交通信号制御機１に送信している。
信号制御指令は、信号制御パラメータの演算周期（例えば、１．０〜２．５分）ごとに送信され、交通情報は例えば５分ごとに送信される。
【００４８】
中央装置６の表示部６２は、自装置の管轄エリアの道路地図と、この道路地図上のすべての信号灯器５１や車両感知器などの各種の路側センサの位置などが表示された表示画面により構成され、中央オペレータに渋滞や事故等の交通状況を報知する。
中央装置６の操作部６５は、キーボードやマウス等の入力インタフェースよりなり、この操作部６５によって中央オペレータが上記表示部６２に対する表示切り替え操作等を行えるようになっている。
【００４９】
中央装置６の記憶部６４は、ＨＤＤや半導体メモリ等から構成されており、上述の交通感応制御のための制御プログラムや、この交通感応制御に用いる交通指標の演算プログラムなどを記憶しており、中央制御部６１が生成した信号制御指令や交通情報の一時的な記憶領域も有する。
【００５０】
〔対応テーブルの例〕
また、中央装置６の記憶部６４は、図３に示す対応テーブルＮＴを保持している。
図３に示すように、対応テーブルＮＴは、中央装置６が管轄する複数の交通信号制御機１の制御機ＩＤのエントリを含み、そのエントリごとに、各々の交通信号制御機１に行わせるバッテリ運転の「実行時間」と、バッテリ運転を行う場合のバッテリ残容量の下限値である「指定下限値」と定義した参照テーブルよりなる。
【００５１】
図３の対応テーブルＮＴの例では、制御機ＩＤが「１」の交通信号制御機１の場合は、実行時間が「１０：００から６０分間」、指定下限値がフル充電に対して５０％に設定され、制御機ＩＤが「２」の交通信号制御機１の場合は、実行時間が「１２：００から９０分間」、指定下限値がフル充電に対して４０％に設定されている。
また、制御機ＩＤが「３」の交通信号制御機１の場合は、実行時間が「１３：００から９０分間」、指定下限値がフル充電に対して４０％に設定され、制御機ＩＤが「ｎ」の交通信号制御機１の場合は、実行時間が「１２：００から６０分間」、指定下限値がフル充電に対して５０％に設定されている。
【００５２】
中央制御部６１は、特定の交通信号制御機１に対してバッテリ運転を行わせる場合、対応テーブルＮＴの制御機ＩＤに対応する実行時間の値と指定下限値の値を記した制御フレームＦ１を生成し、生成した制御フレームＦ１を、当該制御機ＩＤ宛で中央通信部６３に送信させる。
なお、上記「指定下限値」は、予め定めた所定時間（図３の制御機ＩＤ＝１の場合は、６０分間）だけバッテリ運転を行う場合のバッテリ残容量の閾値であり、この閾値を下回るバッテリ残容量となるようなバッテリ運転を許容しないことを示す。
【００５３】
また、本実施形態の交通信号制御機１において、上記「指定下限値」を設定する主な理由は次の通りである。
すなわち、後述のように、夏場の昼間などの電力需要が大きい時間帯にバッテリ運転を行わせて、システム全体で省電力化を図る場合に、各々の交通信号制御機１がバッテリ１０を最後まで使い切ってしまうと、次に充電が完了するまでの間に万一停電が発生すると、バッテリ１０による本来的機能である「バックアップモード」が実行されなくなり、交通信号制御機１にバッテリ１０を設けた意義がなくなるからである。
【００５４】
〔バッテリモードの動作シーケンス〕
図４は、中央装置６と複数の交通信号制御機１との間で送受信する制御フレームＦ１〜Ｆ４のシーケンス図である。
中央装置６は、例えば夏場の昼間などの電力需要が大きい時間帯に、自装置の管轄エリアに属する交通信号制御機１に対する省電力化を図るため、各交通信号制御機１ａ〜１ｄに制御フレームＦ１を送信してバッテリモードを実施する。
【００５５】
この場合、図４に示すように、中央装置６は、自身の管轄エリアの交通信号制御機１ａ〜１ｄに対し、バッテリ運転の実行時間と指定下限値の値を記した制御フレーム（バッテリモードの指令）Ｆ１を送信して、当該交通信号制御機１にバッテリ運転を行うように要求する。
なお、図４に示す例では、図示の簡略化を図るため、各交通信号制御機１ａ〜１ｄに指定されたバッテリ運転の実行時間はすべて同じ時間帯となっている。
【００５６】
上記制御フレームＦ１を受信した交通信号制御機１ａ〜１ｄは、その制御フレームＦ１に含まれる実行時間と指定下限値の値を抽出するとともに、その制御フレームＦ１に応答する制御フレーム（Ａｃｋ：応答フレーム）Ｆ２を中央装置６に送信する。
【００５７】
ここで、図４に示す複数の交通信号制御機１ａ〜１ｄのうち、交通信号制御機１ａ，１ｂについては、中央装置６から指定されたバッテリ運転の実行時間中に、バッテリ残容量が指定下限値に到達したと仮定する。
この場合、交通信号制御機１ａ，１ｂは、電源切替部４２を商用電源７に切り替えてバッテリ運転から通常運転に復帰し、その復帰を通知するための制御フレーム（復帰信号）Ｆ４を中央装置６に送信する。
【００５８】
一方、他の２つの交通信号制御機１ｃ，１ｄは、中央装置６から指定されたバッテリ運転の実行時間中には、バッテリ残容量が指定下限値に到達しなかったと仮定する。
この場合、交通信号制御機１ｃ，１ｄは、指定されたバッテリ運転の実行時間が経過した後、電源切替部４２を商用電源７に切り替えてバッテリ運転から通常運転に復帰し、実行期間が無事完了した旨を通知する制御フレーム（完了通知）Ｆ３を中央装置６に送信する。
【００５９】
そして、中央装置６の制御部６１は、バッテリ運転の達成如何を示す上記制御フレームＦ３，Ｆ４のうち、バッテリ運転を達成できなかったこと、すなわち、バッテリ運転の実行時間中に商用電源７に切り替えられたことを示す制御フレームＦ４を交通信号制御機１ａ，１ｂから受信すると、その制御フレームＦ４の受信時刻と、自装置が指定した実行時間の開始時刻との差を取ることにより、交通信号制御機１ａ，１ｂで実際に使用されたバッテリ１０の使用時間を算出し、算出したバッテリ１０の使用時間を制御機ＩＤごとに記憶部６４に記憶させる。
【００６０】
〔交通信号制御システムの効果〕
以上の通り、本実施形態の交通信号制御機１によれば、電源制御部４１が、バッテリ運転の途中にバッテリ残容量が中央装置６から指定された指定下限値以下となる場合に、通常運転に復帰するように電源切替部４２を制御するので、中央装置６から指定されたバッテリ運転の実行時間の長短に関係なく、交通信号制御機１のバッテリ１０が出力不足に陥るのを回避することができる。
このため、バッテリ１０の出力不足によって、灯器駆動部１１やその他のインタフェース部１２〜１７などの各機器が動作しなくなることがなく、交通信号制御に支障が生じるのを未然に防止することができる。
【００６１】
また、本実施形態の交通信号制御機１によれば、電源制御部４１が、中央装置６が当該交通信号制御機１宛に送信した制御フレーム（バッテリモードの指令）Ｆ１に基づいて、バッテリ運転に切り替えるように電源切替部４２を制御するので、中央装置６からその制御フレームＦ１を送信するだけで、中央装置６の配下の交通信号制御機１をバッテリ運転に切り替えるができる。
このため、中央装置６の管轄エリア内にある各交通信号制御機１を容易に省電力運転させることができる。
【００６２】
更に、本実施形態の交通信号制御機１によれば、中央装置６が送信する制御フレームＦ１に、バッテリ運転を取り止めるか否かの条件となる指定下限値を含めているので、各地にある多数の交通信号制御機１の電源制御部４１にその指定下限値を人手で入力する作業が不要であり、交通信号制御機１に対する指定下限値の設定作業を容易に行うことができるという利点がある。
【００６３】
また、本実施形態の交通信号制御機１によれば、電源制御部４１が、電源切替部４２をバッテリ運転から通常運転に復帰させた場合に、その旨を通知する復帰信号である制御フレームＦ４を中央装置６に送信するので、中央制御部６１において、その制御フレームＦ４の受信タイミングを利用して、当該交通信号制御機１におけるバッテリ１０の使用時間を正確に求めることができる。
【００６４】
そして、中央制御部６１が、算出したバッテリ１０の使用時間を制御機ＩＤごとに記憶部６４に記憶させているので、今回算出した直近の使用時間のデータと過去の使用時間のデータとを比較することにより、交通信号制御機１のバッテリ１０の劣化度合いを判定することができ、バッテリ１０の交換時期を事前に見極めることができる。
【００６５】
例えば、１００％のフル充電から指定下限値（例えば、５０％）になるまでの使用時間が、バッテリ１０の設置当初は９０分であり、その使用時間が半分未満となると交換時期になったと推定可能である場合において、設置後１年経過した時の使用時間のデータが６０分、２年経過した時の使用時間のデータが４５分、３年経過した時の使用時間のデータが３０分であったとすると、設置後２年〜３年の間に、バッテリ１０の交換時期に達したと判断することができる。
【００６６】
〔第１の変形例〕
上述の実施形態では、バッテリ運転の実行時間の定義フィールドを制御フレームＦ１に含めているが、制御フレームＦ１を受信すると交通信号制御機１がバッテリ運転を即座に開始し、かつ、所定の実行時間が経過した時に通常運転に復帰させるための制御フレーム（図示せず）を、中央装置６から交通信号制御機１に送信することにしてもよい。
この場合には、バッテリモードの指令である最初の制御フレームＦ１に、バッテリ運転の実行時間の定義フィールドを設ける必要がないので、制御フレームＦ１に必要なデータ量をより削減することができる。
【００６７】
また、交通信号制御機１がバッテリ運転を取り止めたことを示す制御フレームＦ４を送信してきた場合には、その受信時刻から最初の制御フレームＦ１の送信時刻の差を取ることにより、交通信号制御機１におけるバッテリ１０の使用時間を算出することができる。
もっとも、上述の実施形態の場合には、交通信号制御機１の電源制御部４１が、最初の制御フレームＦ１に含まれる実行時間の値が経過した場合に通常運転に復帰するので、通常運転に復帰させるための制御フレームを中央装置６が新たに送信しなくても、交通信号制御機１が自動的に通常運転に復帰することができ、運転状態の切り替え制御が容易になるという利点がある。
【００６８】
〔第２の変形例〕
図５は、バッテリモードの変形例を示すための、複数の交通信号制御機１ａ〜１ｄが中央装置６に送信する制御フレームＦｓ，Ｆｃ，Ｆｅのシーケンス図である。
この変形例では、各々の交通信号制御機１ａ〜１ｄが、自機で行うバッテリ運転の実行時間と指定下限値を予め保持しており、中央装置６からの指令（図４の制御フレームＦ１）がなくても、別個独立にバッテリ運転を自律的に実行する場合を想定している。
【００６９】
また、図５に示すように、各交通信号制御機１ａ〜１ｄは、バッテリ運転を開始した時点でその開始を示す制御フレームＦｓを中央装置６に通知し、バッテリ運転を無事完了した場合はその完了を示す制御フレームＦｅを中央装置６に通知し、バッテリ運転の途中でバッテリ残容量が指定下限値に達したために通常運転に切り替えた場合には、その切替を示す制御フレームＦｃを中央装置６に通知するものとする。
【００７０】
ここで、図５に示す複数の交通信号制御機１ａ〜１ｄのうち、交通信号制御機１ａ，１ｂについては、自機が保持するバッテリ運転の実行時間中に、バッテリ残容量が指定下限値に到達したと仮定する。
この場合、交通信号制御機１ａ，１ｂは、最初の制御フレームＦｓを送信したあと、バッテリ残容量が指定下限値に到達した時点でバッテリ運転から通常運転に復帰し、それと同時に制御フレームＦｃを中央装置６に送信する。
【００７１】
一方、他の２つの交通信号制御機１ｃ，１ｄは、自機が保持するバッテリ運転の実行時間中には、バッテリ残容量が指定下限値に到達しなかったと仮定する。
この場合、交通信号制御機１ｃ，１ｄは、最初の制御フレームＦｓを送信したあと、自機で保持するバッテリ運転の実行時間の経過時に、電源切替部４２を商用電源７に切り替えてバッテリ運転から通常運転に復帰し、それと同時に制御フレームＦｅを中央装置６に送信する。
【００７２】
そして、中央装置６の制御部６１は、バッテリ運転の達成如何を示す上記制御フレームＦｃ，Ｆｅのうち、バッテリ運転を達成できなかったこと、すなわち、その実行時間の途中に商用電源７に切り替えたことを示す制御フレームＦｃを受信すると、その制御フレームＦｃの受信時刻と、バッテリ運転の開始を示す制御フレームＦｓの受信時刻との差を取ることにより、交通信号制御機１ａ，１ｂで実際に使用されたバッテリ１０の使用時間を算出し、算出したバッテリ１０の使用時間を制御機ＩＤごとに記憶部６４に記憶させる。
【００７３】
このように、中央装置６からの指令（図４の制御フレームＦ１）をトリガーとしなくても、交通信号制御機１が行うバッテリ運転が予定通り行われたか否かを、中央装置６が集中的に把握することができる。
もっとも、この変形例では、例えばノート型のパーソナルコンピュータその他の通信機器を用いて、バッテリ運転の実行時間や指定下限値を、各地にある多数の交通信号制御機１の電源制御部４１に人手で入力する必要がある。
【００７４】
〔その他の変形例〕
今回開示した実施形態（上述の各変形例を含む。）はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の権利範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲と均等の範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００７５】
例えば、上述の実施形態において、バッテリ運転を要求する制御フレームＦ１を受信した場合に、電源制御部４１が、交通信号制御機１内の各種機器のうちの一部の給電を停止して、機能を縮退させることにしてもよい。このようにすれば、機能を縮退させない場合に比べて、バッテリ運転の実行時間を延ばすことができる。
もっとも、バッテリ運転に切り替える際に通信部２の給電を停止する場合には、制御フレームＦ３，Ｆ４を中央装置６に送信できるようにするため、商用電源７に切り替えて通常運転に復帰してから、通信部２への給電を再開させる必要がある。
【００７６】
更に、上述の実施形態において、中央装置６は、自身の管轄エリアでバッテリモードを実施する場合に、管轄エリア内の一部の交通信号制御機１に対してのみ制御フレームＦ１を送信して、バッテリモードを実施することにしてもよい。
また、上述の実施形態において、交通信号制御機１に補助電源（太陽電池など）を設けて、商用電源７からの電力量が不足する場合でも、バッテリ１０への充電を確実に行えるようにしてもよい。
【００７７】
上述の実施形態では、交通信号制御機１を通常運転又はバッテリ運転のいずれかに切り替えるトリガーとして、次の（ａ）を採用しているが、次の（ｂ）又は（ｃ）をその切り替えのトリガーとして採用することにしてもよい。
（ａ）  中央装置６からの指令（バッテリ運転の実行時間を含む。）
（ｂ）  交通信号制御機１が保持する参照テーブルに記されたバッテリ運転の実行時間の開始と終了
【００７８】
（ｃ）  光電センサの感知信号（交通信号制御機１が太陽光発電機能を有する場合）
また、上記（ａ）〜（ｃ）のうちから任意に選択される２つ又は３つの条件が揃うＡＮＤ条件が成立する場合を、通常運転又はバッテリ運転のいずれかに切り替えるトリガーとしてもよい。
【符号の説明】
【００７９】
１    交通信号制御機
２    通信部
３    制御部
４    電源部
６    中央装置
１１    灯器駆動部
４１    電源制御部
４２    電源切替部
６１    制御部（中央制御部）
６３    通信部（中央通信部）
５１    信号灯器
Ｆ１    制御フレーム（指令）
Ｆ２    制御フレーム（Ａｃｋ）
【図１】
0005691870.tif 000002
【図２】
0005691870.tif 000003
【図３】
0005691870.tif 000004
【図４】
0005691870.tif 000005
【図５】
0005691870.tif 000006